Un giro inesperado de una recta de cuatro o dos costuras puede marcar la diferencia para que un equipo de béisbol gane o pierda la Serie Mundial. Sin embargo, "algunas explicaciones sobre los diferentes lanzamientos son totalmente erróneas, "dijo Barton Smith, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Universidad Estatal de Utah que se considera un gran fanático del juego.

Él y su estudiante de doctorado, Nazmus Sakib, están realizando experimentos para explicar cómo se mueven las pelotas de béisbol. Sakib y Smith presentarán sus hallazgos en la 71a Reunión Anual de la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Estadounidense de Física, que tendrá lugar del 18 al 20 de noviembre en el Georgia World Congress Center en Atlanta, Georgia.

Una pelota de béisbol es asimétrica debido al patrón de costura en forma de ocho, y la forma en que una pelota de béisbol se mueve por el aire depende del grado y la dirección de su giro y de su orientación cuando la mano la suelta. El efecto Magnus, o la fuerza sobre un objeto giratorio que se mueve a través de un fluido como el aire, empuja en la dirección en la que gira la parte delantera de la pelota. Por lo tanto, hace que una bola con efecto liftado caiga y una bola con efecto retroceso para ganar algo de sustentación, lo suficiente para ralentizar su caída. pero no lo suficiente para vencer la gravedad.

Este fenómeno bien estudiado afecta a la mayoría de los lanzamientos, excepto a la bola de nudillos que prácticamente no gira, que se agarra con el pulgar y las yemas de los dedos. La bola rápida de dos costuras, que se agarra con los dedos medio e índice a lo largo de las costuras, también parecía comportarse de una manera no explicada por el efecto Magnus.

Sakib y Smith se centran en estos dos lanzamientos, que están influenciados por fuerzas distintas del efecto Magnus. En su estudio, los investigadores instalaron una máquina de lanzamiento que lanza rectas y nudillos a través de un camino lleno de humo. Fotografías automáticas, accionado por sensores láser, Capturó dos imágenes de la bola y el humo tras su lanzamiento. Luego, utilizando una técnica llamada velocimetría de imágenes de partículas, Sakib y Smith rastrearon los movimientos de las partículas de humo para calcular el campo de velocidad alrededor de la pelota y la dirección del aire en rotación en un punto dado.

Luego, calcularon la "separación de la capa límite" identificando las partes de la superficie de la pelota donde la capa de aire que rodeaba la pelota se había separado para formar la estela. Si bien la separación de la capa límite varía de manera diferente para los dos lanzamientos de bola rápida a medida que la bola gira, el efecto neto es el mismo.

Sakib y Smith encontraron que el paso de dos costuras tiene un eje de giro inclinado debido al hecho de que un dedo sale de la costura antes que el otro, que puede hacer que la pelota se mueva hacia los lados, a diferencia de una bola rápida de cuatro costuras. En el caso de la bola de nudillos, el punto de separación puede cambiar en pleno vuelo, haciendo que la bola cambie de dirección aleatoriamente.

Smith ahora "espera conocer a un lanzador de Grandes Ligas que quiera usar lo que hemos aprendido a través de la dinámica fluida para lanzar un mejor lanzamiento".